CN104661846A - 混合动力车辆用驱动装置 - Google Patents

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Abstract

混合动力车辆用驱动装置(1-1)具备：发动机(1)；第一旋转机(MG1)；第二旋转机(MG2)；第一行星齿轮机构(10)，将发动机(1)的旋转向驱动轮(32)侧传递；及作为切换装置的离合器(CL1)及制动器(BK1)，使第一行星齿轮机构(10)变速，混合动力车辆用驱动装置(1-1)为如下的多轴式：第一旋转机(MG1)与发动机(1)配置在同轴上，第二旋转机(MG2)配置在与发动机(1)的输出轴不同的轴上。第一行星齿轮机构(10)在发动机(1)与第一旋转机(MG1)之间配置在同轴上，离合器(CL1)及制动器(BK1)以第一旋转机(MG1)为基准而配置在与发动机(1)相反的一侧。

Description

混合动力车辆用驱动装置
技术领域
本发明涉及混合动力车辆用驱动装置。
背景技术
以往，已知有具备变速机构的混合动力车辆。例如在专利文献1中公开了一种具备使内燃机的旋转变速并向动力分配机构传递的变速机构的混合动力车辆的驱动装置的技术。在该驱动装置中，作为动力源的内燃机及第一电动发电机及第二电动发电机、变速机构、动力分配机构、输出轴排列在同一轴线上，主要能够适用于FR(前置发动机后轮驱动)车辆。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-120234号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上述专利文献1记载那样，在将主要适用于FR车辆的配置结构的驱动装置适用于FF(前置发动机前轮驱动)车辆或RR(后置发动机后轮驱动)车辆的情况下，由于存在例如纵梁等产生的空间限制，所以有改善搭载性的余地。
本发明鉴于上述情况而作出，目的在于提供一种能够提高搭载性的混合动力车辆用驱动装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的混合动力车辆用驱动装置的特征在于，具备：发动机；第一旋转机；第二旋转机；第一差动机构，将所述发动机的旋转向驱动轮侧传递；及切换装置，使所述第一差动机构变速，所述混合动力车辆用驱动装置为如下的多轴式：所述第一旋转机与所述发动机配置在同轴上，所述第二旋转机配置在与所述发动机的轴不同的轴上，所述第一差动机构在所述发动机与所述第一旋转机之间配置在同轴上，所述切换装置以所述第一旋转机为基准而配置在与所述发动机相反的一侧。
另外，优选的是，上述的混合动力车辆用驱动装置具备将所述第一差动机构与所述驱动轮连接的第二差动机构，所述第二差动机构具有与所述第一差动机构的输出要素连接的第一旋转要素、与所述第一旋转机连接的第二旋转要素、与所述第二旋转机及所述驱动轮连接的第三旋转要素，所述第二差动机构在所述第一差动机构与所述第一旋转机之间配置在同轴上。
另外，优选的是，上述的混合动力车辆用驱动装置具备差动装置的差速器环齿轮，所述差动装置以与所述发动机配置在不同的轴上的方式配置在从所述第二差动机构向所述驱动轮的动力传递路径上，所述差速器环齿轮在轴向位置上配置在所述发动机与所述第一旋转机之间。
另外，优选的是，上述的混合动力车辆用驱动装置具备将来自差动装置的动力向左右的所述驱动轮分别传递的一对驱动轴，所述一对驱动轴的从所述差动装置到所述驱动轮为止的长度为左右等长。
发明效果
本发明的混合动力车辆用驱动装置将变速部的第一差动机构与切换装置分离地配置，仅将第一差动机构配置在发动机与第一旋转机之间，因此起到如下效果：能够减小变速部的径向长度，能够提高搭载性。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的混合动力车辆用驱动装置的剖视图。
图2是图1所示的混合动力车辆用驱动装置的概要图。
图3是适用本实施方式的混合动力车辆用驱动装置的车辆的输入输出关系图。
图4是表示实施方式的混合动力车辆用驱动装置的动作卡合表的图。
图5是单独马达EV模式的共线图。
图6是双马达EV模式的共线图。
图7是低状态的HV行驶模式的共线图。
图8是高状态的HV行驶模式的共线图。
具体实施方式
以下，基于附图，说明本发明的混合动力车辆用驱动装置的实施方式。需要说明的是，在以下的附图中，对于同一或相当的部分标注同一参照编号，不重复其说明。
首先，参照图1～3，说明本发明的一实施方式的混合动力车辆用驱动装置的结构。图1是本发明的一实施方式的混合动力车辆用驱动装置的剖视图，图2是图1的混合动力车辆用驱动装置的概要图，图3是适用本实施方式的混合动力车辆用驱动装置的车辆的输入输出关系图。
本实施方式的车辆100是具有发动机1、第一旋转机MG1及第二旋转机MG2作为动力源的混合动力车辆。车辆100也可以是通过外部电源能够充电的插电式混合动力车辆。如图1～3所示，车辆100构成为包括发动机1、第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2、离合器CL1、制动器BK1、HV_ECU50、MG_ECU60及发动机_ECU70。
另外，本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1构成为包括第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、离合器CL1及制动器BK1。混合动力车辆用驱动装置1-1也可以构成为还包括各ECU50、60、70等控制装置。混合动力车辆用驱动装置1-1可以适用于FF(前置发动机前轮驱动)车辆或RR(后置发动机后轮驱动)车辆等。混合动力车辆用驱动装置1-1例如以轴向成为车宽方向的方式搭载于车辆100。
在本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1中，包括第一行星齿轮机构10、离合器CL1(第一卡合要素)及制动器BK1(第二卡合要素)而构成变速部。而且，包括第二行星齿轮机构20而构成差动部。而且，包括离合器CL1及制动器BK1而构成使第一行星齿轮机构10变速的切换装置。
作为燃机的发动机1将燃料的燃烧能量转换成输出轴的旋转运动而输出。发动机1的输出轴与输入轴2连接。输入轴2是动力传递装置的输入轴。动力传递装置构成为包括第一旋转机MG1、第二旋转机MG2、离合器CL1、制动器BK1、差动装置30等。输入轴2在与发动机1的输出轴同轴上且在输出轴的延长线上配置。输入轴2与第一行星齿轮机构10的第一行星轮架14连接。
本实施方式的第一行星齿轮机构10与发动机1连接，对应于传递发动机1的旋转的动力传递机构。在此，示出了差动机构即第一行星齿轮机构10作为动力传递机构的一例。第一行星齿轮机构10作为第一差动机构而搭载于车辆100。第一行星齿轮机构10是与第二行星齿轮机构20相比靠发动机1侧配置的输入侧差动机构。第一行星齿轮机构10能够使发动机1的旋转变速而输出。第一行星齿轮机构10是单小齿轮式的，具有第一太阳轮11、第一小齿轮12、第一齿圈13及第一行星轮架14。需要说明的是，第一行星齿轮机构10可以是双小齿轮式的。
第一齿圈13在与第一太阳轮11同轴上且第一太阳轮11的径向外侧配置。第一小齿轮12配置在第一太阳轮11与第一齿圈13之间，与第一太阳轮11及第一齿圈13分别啮合。第一小齿轮12由第一行星轮架14支承为旋转自如。第一行星轮架14与输入轴2连结，且与输入轴2一体旋转。因此，第一小齿轮12能够与输入轴2一起绕着输入轴2的中心轴线旋转(公转)，且由第一行星轮架14支承而能够绕着第一小齿轮12的中心轴线旋转(自转)。
离合器CL1是能够将第一太阳轮11与第一行星轮架14连结的离合器装置。离合器CL1可以设为例如摩擦卡合式的离合器，但并不局限于此，也可以使用啮合式的离合器等公知的离合器装置作为离合器CL1。离合器CL1例如由液压控制而进行卡合或释放。完全卡合状态的离合器CL1将第一太阳轮11与第一行星轮架14连结，能够使第一太阳轮11与第一行星轮架14一体旋转。完全卡合状态的离合器CL1限制第一行星齿轮机构10的差动。另一方面，释放状态的离合器CL1将第一太阳轮11与第一行星轮架14分开，允许第一太阳轮11与第一行星轮架14的相对旋转。即，释放状态的离合器CL1允许第一行星齿轮机构10的差动。需要说明的是，离合器CL1能够控制成半卡合状态(滑移卡合状态)。
制动器BK1是能够限制第一太阳轮11的旋转的制动装置。制动器BK1具有与第一太阳轮11连接的卡合要素和与车身侧例如动力传递装置的壳体连接的卡合要素。制动器BK1可以设为与离合器CL1同样的摩擦卡合式的离合器装置，但并不局限于此，也可以使用啮合式的离合器等公知的离合器装置作为制动器BK1。制动器BK1例如由液压控制而进行卡合或释放。完全卡合状态的制动器BK1将第一太阳轮11与车身侧连结，能够限制第一太阳轮11的旋转。另一方面，释放状态的制动器BK1将第一太阳轮11与车身侧分开，允许第一太阳轮11的旋转。需要说明的是，制动器BK1能够控制成半卡合状态(滑移卡合状态)。
本实施方式的第二行星齿轮机构20对应于将第一行星齿轮机构10与驱动轮32连接的差动机构。第二行星齿轮机构20作为第二差动机构而搭载于车辆100。第二行星齿轮机构20是与第一行星齿轮机构10相比靠驱动轮32侧配置的输出侧差动机构。第二行星齿轮机构20是单小齿轮式，具有第二太阳轮21、第二小齿轮22、第二齿圈23及第二行星轮架24。第二行星齿轮机构20配置在与第一行星齿轮机构10同轴上，隔着第一行星齿轮机构10而与发动机1相互对置。
第二齿圈23在与第二太阳轮21同轴上且第二太阳轮21的径向外侧配置。第二小齿轮22配置在第二太阳轮21与第二齿圈23之间，且与第二太阳轮21及第二齿圈23分别啮合。第二小齿轮22由第二行星轮架24支承为旋转自如。第二行星轮架24与第一齿圈13连接，且与第一齿圈13一体旋转。第二小齿轮22能够与第二行星轮架24一起绕着输入轴2的中心轴线旋转(公转)，且由第二行星轮架24支承而能够绕着第二小齿轮22的中心轴线旋转(自转)。第一齿圈13是第一行星齿轮机构10的输出要素，能够将从发动机1输入给第一行星齿轮机构10的旋转向第二行星轮架24输出。第二行星轮架24对应于与第一行星齿轮机构10的输出要素连接的第一旋转要素。
在第二太阳轮21上连接有第一旋转机MG1的旋转轴33。第一旋转机MG1的旋转轴33配置在与输入轴2同轴上，且与第二太阳轮21一体旋转。第二太阳轮21对应于与第一旋转机MG1连接的第二旋转要素。在第二齿圈23上连接有副轴驱动齿轮25。副轴驱动齿轮25是与第二齿圈23一体旋转的输出齿轮。第二齿圈23对应于与第二旋转机MG2及驱动轮32连接的第三旋转要素。第二齿圈23是能够将从第一旋转机MG1或第一行星齿轮机构10输入的旋转向驱动轮32输出的输出要素。而且，副轴驱动齿轮25虽然在图1、2中未图示，但是轴向的两端支承于壳体，相对于单侧支承能够减小轴的振动。
副轴驱动齿轮25与副轴从动齿轮26啮合。副轴从动齿轮26经由副轴27而与驱动小齿轮28连接。副轴从动齿轮26与驱动小齿轮28一体旋转。而且，减速齿轮35与副轴从动齿轮26啮合。减速齿轮35与第二旋转机MG2的旋转轴34连接。即，第二旋转机MG2的旋转经由减速齿轮35向副轴从动齿轮26传递。减速齿轮35比副轴从动齿轮26小径，使第二旋转机MG2的旋转减速而向副轴从动齿轮26传递。
驱动小齿轮28与差动装置30的差速器环齿轮29啮合。差动装置30经由左右的驱动轴31而与驱动轮32连接。第二齿圈23经由副轴驱动齿轮25、副轴从动齿轮26、驱动小齿轮28、差动装置30及驱动轴31而与驱动轮32连接。而且，第二旋转机MG2连接于第二齿圈23与驱动轮32的动力传递路径，能够向第二齿圈23及驱动轮32分别传递动力。
需要说明的是，在本实施方式中，用于将动力向左右的驱动轮32传递的左右一对驱动轴31设为左右等长的结构(所谓等长驱动轴)，以成为能够防止扭矩转向的结构的方式设定了差动装置30的位置即差速器输出面(驱动轴31的连结面)的位置。差速器输出面在图2中由标号B表示。需要说明的是，左右一对驱动轴31为左右等长的情况是例如从差动装置30到左右的驱动轮32为止的各自的长度相等的情况，更详细而言，是从差动装置30的差速器输出面B到左右的驱动轮32为止的各自的长度相等的情况。
第一旋转机MG1及第二旋转机MG2分别具备作为马达(电动机)的功能和作为发电机的功能。第一旋转机MG1及第二旋转机MG2经由逆变器而与蓄电池连接。第一旋转机MG1及第二旋转机MG2能够将从蓄电池供给的电力转换成机械的动力而输出，并且能够由输入的动力驱动而将机械的动力转换成电力。通过旋转机MG1、MG2而发电的电力能够蓄积于蓄电池。作为第一旋转机MG1及第二旋转机MG2，可以使用例如交流同步型的电动发电机。
如图3所示，车辆100具有HV_ECU50、MG_ECU60及发动机_ECU70。各ECU50、60、70是具有计算机的电子控制单元。HV_ECU50具有对车辆100整体进行统一控制的功能。MG_ECU60及发动机_ECU70与HV_ECU50电连接。
MG_ECU60能够控制第一旋转机MG1及第二旋转机MG2。MG_ECU60能够例如调节向第一旋转机MG1供给的电流值而控制第一旋转机MG1的输出转矩、以及调节向第二旋转机MG2供给的电流值而控制第二旋转机MG2的输出转矩。
发动机_ECU70能够控制发动机1。发动机_ECU70能够例如控制发动机1的电子节气门阀的开度、输出点火信号而进行发动机1的点火控制、进行对发动机1的燃料的喷射控制等。发动机_ECU70能够通过电子节气门阀的开度控制、喷射控制、点火控制等来控制发动机1的输出转矩。
在HV_ECU50上连接有车速传感器、油门开度传感器、MG1转速传感器、MG2转速传感器、输出轴转速传感器、蓄电池(SOC)传感器等。通过这些传感器，HV_ECU50能够取得车速、油门开度、第一旋转机MG1的转速、第二旋转机MG2的转速、动力传递装置的输出轴的转速、蓄电池状态SOC等。
HV_ECU50能够基于取得的信息而算出对车辆100的要求驱动力、要求动力、要求转矩等。HV_ECU50基于算出的要求值，来决定第一旋转机MG1的输出转矩(以下，也记载为“MG1转矩”)、第二旋转机MG2的输出转矩(以下，也记载为“MG2转矩”)及发动机1的输出转矩(以下，也记载为“发动机转矩”)。HV_ECU50将MG1转矩的指令值及MG2转矩的指令值向MG_ECU60输出。而且，HV_ECU50将发动机转矩的指令值向发动机_ECU70输出。
HV_ECU50基于后述的行驶模式等，分别控制离合器CL1及制动器BK1。HV_ECU50分别输出对离合器CL1的供给液压的指令值(PbCL1)及对制动器BK1的供给液压的指令值(PbBK1)。未图示的液压控制装置根据各指令值PbCL1、PbBK1来控制对离合器CL1及制动器BK1的供给液压。
在本实施方式的车辆100中，如图2所示，在与发动机1的输出轴(输入轴2)同轴上配置第一旋转机MG1。第二旋转机MG2配置在与发动机1的输出轴不同的旋转轴34上。即，本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1为输入轴2和第二旋转机MG2的旋转轴34配置在不同的轴上的多轴式。
在本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1中，第一行星齿轮机构10在发动机1与第一旋转机MG1之间配置在与发动机1的旋转轴同一轴线上。而且，作为第一行星齿轮机构10的切换装置的制动器BK1及离合器CL1以第一旋转机MG1为基准而配置在与发动机1相反的一侧。第二行星齿轮机构20配置在第一行星齿轮机构10与第一旋转机MG1之间。即，在本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1中，在与发动机1的输出轴同一轴线上，从距发动机1近的一侧起依次配置有第一行星齿轮机构10、副轴驱动齿轮25、第二行星齿轮机构20、第一旋转机MG1、制动器BK1及离合器CL1。
需要说明的是，“要素a配置在要素b与要素c之间”这样的表述是指在沿着发动机1的输出轴(输入轴2)的轴线方向的位置上，要素a与要素b及要素c都不重叠地存在于两者之间的状态。而且，在将第一旋转机MG1使用于该表述的情况下，第一旋转机MG1限定于转子与定子的范围，不包括旋转轴33。
即，在本实施方式中，作为变速部起作用的第一行星齿轮机构10与制动器BK1及离合器CL1分离地配置。在发动机1与第二行星齿轮机构20(差动部)之间仅配置第一行星齿轮机构10。第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20连接配置。
输入轴2通过MG1的旋转轴33的内侧，向比制动器BK1及离合器CL1更靠发动机1的相反侧延伸，且与机械式油泵3连接。机械式油泵3与发动机1、第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一旋转电机MG1配置在同轴上，且隔着第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20及第一旋转电机MG1而与发动机1相互对置。机械式油泵3经由输入轴2而与发动机1的输出轴连接，且由发动机1的驱动力进行驱动。
机械式油泵3以发动机1为驱动源进行驱动，由此向离合器CL1及制动器BK1的切换装置供给工作用油，并向第一行星齿轮机构10及第二行星齿轮机构20供给润滑用油。
向第一行星齿轮机构10及第二行星齿轮机构20供给的润滑用油为比较低的液压即可。润滑用油例如图1所示，通过在输入轴2或第一旋转机MG1的旋转轴33的间隙形成的润滑油路4，从机械式油泵3向第一行星齿轮机构10及第二行星齿轮机构20供给。
另一方面，向切换装置供给的工作用油为了离合器CL1及制动器BK1的卡合/释放动作而需要比较高的液压。因此，从油泵3喷出的油经由例如未图示的液压控制回路而被控制成高压，而且如图1所示，通过供给油路5向切换装置供给。在切换装置与第一行星齿轮机构10一体地配置在发动机1侧且与油泵3分离配置的情况下，为了将高压的工作用油向切换装置供给，而需要比图1所示的供给油路5长的供给油路。或者，需要将与油泵3不同的油泵与切换装置接近配置，并另行设置向该泵传递发动机动力的驱动轴等。相对于此，在本实施方式中，切换装置与第一行星齿轮机构10分离地配置在机械式油泵3的附近，因此向切换装置的工作用油供给容易，能够通过一台机械式油泵3一并进行向第一行星齿轮机构10及第二行星齿轮机构20的润滑用油供给和向离合器CL1及制动器BK1的工作用油供给，因此能够以简易的结构良好地进行油供给。
另外，在本实施方式中，存在如下位置关系：差速器环齿轮29沿着发动机1的输出轴的轴线方向，配置在发动机1与第一旋转机MG1之间。而且，与差动部的输出要素(第二齿圈23)连动地进行动力传递的副轴驱动齿轮25配置在差速器环齿轮29与发动机1之间。
在此，如图2的标号A所示，将发动机1的驱动装置1-1侧的端面、换言之与第一行星齿轮机构10对置的发动机1的端面设为“发动机对合面”，如标号B所示，将通过差动装置30的左右的驱动轴31的对置的端面间的中间点且与发动机1的输出轴的轴线方向正交的面设为“差速器输出面”。发动机对合面A与差速器输出面B的位置关系根据以往类型车辆的A-B的位置关系、已存的驱动轴31的尺寸来决定。在不具有变速部(第一行星齿轮机构10、离合器CL1、制动器BK1)的以往的混合动力车辆中，以满足该位置关系的方式设计发动机1、第二行星齿轮机构20、第一旋转机MG1、副轴驱动齿轮25、差速器环齿轮29的位置关系。尤其是副轴驱动齿轮25以沿着发动机1的输出轴的轴线方向配置在差速器环齿轮29与发动机1之间的方式设计。
通常，在将变速部(第一行星齿轮机构10、离合器CL1、制动器BK1)一体配置的情况下，在第一行星齿轮机构10的外周侧配置切换装置(离合器CL1及制动器BK1)。因此，若向发动机1与第二行星齿轮机构20之间追加变速部，则变速部的径向长度较大，因此无法确保配置副轴驱动齿轮25的空间，无法将副轴驱动齿轮25配置在差速器环齿轮29与发动机1之间。或者，即使将切换装置与第一行星齿轮机构10沿轴向排列配置也会发生同样的问题。这种情况下，为了维持发动机对合面A与差速器输出面B的位置关系，需要向副轴驱动齿轮25以后追加新的动力传递要素(轴、齿轮等)或者将驱动轴31左右一起重新设置。
另外，当将变速部一体配置并在第一行星齿轮机构10的外周侧配置切换装置(离合器CL1及制动器BK1)时，由于与壳体的半径的关系而轴向长度有时会增大。
相对于此，在本实施方式中，如图1、2所示，仅将变速部的要素中的第一行星齿轮机构10配置在发动机1与第二行星齿轮机构20之间，制动器BK1及离合器CL1分离地配置在与发动机1相反的一侧。由此，即使在发动机1与第二行星齿轮机构20之间追加配置变速部，也能够减小径向长度或轴向长度，因此在第一行星齿轮机构10的外周侧能够确保配置副轴驱动齿轮25的空间。因此，与以往同样地可以将副轴驱动齿轮25沿着发动机1的输出轴的轴线方向配置在差速器环齿轮29与发动机1之间。其结果是，即使追加变速部，也不用追加新的动力传递要素或重新设置驱动轴，而能够保持发动机对合面A与差速器输出面B的位置关系。由此，能够沿用不具有变速部的以往的混合动力车辆用驱动装置的轴或齿轮等构成要素。而且，也可以沿用驱动轴。
另外，在以往的一体的变速部中，在第一行星齿轮机构10的外周侧配置切换装置(离合器CL1及制动器BK1)，因此变速部的径向长度存在例如比同轴上的MG1的径向长度大的情况。相对于此，在本实施方式中，通过将切换装置与第一行星齿轮机构10分离地配置，第一行星齿轮机构10和切换装置都能够缩小径向长度。例如图1、2所示，可以使变速部的第一行星齿轮机构10和切换装置的径向长度一起比第一旋转机MG1的径向长度小。
另外，在本实施方式中，如图1、2所示，在切换装置中，通过在离合器CL1的外周侧配置制动器BK1，能够进一步缩短轴向尺寸。
接着，参照图4～8，说明本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1的动作。
图4是表示本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1的工作卡合表的图。在车辆100中，能够选择性地执行混合动力(HV)行驶或EV行驶。HV行驶是以发动机1及第二旋转机MG2这两者、或任一方为动力源而使车辆100行驶的行驶模式。
EV行驶是以第一旋转机MG1或第二旋转机MG2的至少任一方为动力源进行行驶的行驶模式。在EV行驶中，能够使发动机1停止而行驶。本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1具有以第二旋转机MG2为单独的动力源而使车辆100行驶的单独马达EV模式(单独驱动EV模式)、以第一旋转机MG1及第二旋转机MG2为动力源而使车辆100行驶的双马达EV模式(双驱动EV模式)作为EV行驶模式。
在图4的卡合表中，离合器CL1一栏及制动器BK1一栏的圆形标记表示卡合，空栏表示释放。而且，三角形标记表示将离合器CL1或制动器BK1中的任一方卡合并将另一方释放的情况。单独马达EV模式例如将离合器CL1及制动器BK1一起释放而执行。图5是单独马达EV模式的共线图。在共线图中，标号S1、C1、R1分别表示第一太阳轮11、第一行星轮架14、第一齿圈13，标号S2、C2、R2分别表示第二太阳轮21、第二行星轮架24、第二齿圈23。
在单独马达EV模式中，离合器CL1及制动器BK1释放。通过制动器BK1释放，而允许第一太阳轮11的旋转，通过离合器CL1释放，而第一行星齿轮机构10能够差动。HV_ECU50经由MG_ECU60向第二旋转机MG2输出正转矩而使车辆100产生前进方向的驱动力。第二齿圈23与驱动轮32的旋转连动而进行正旋转。在此，正旋转设为车辆100的前进时的第二齿圈23的旋转方向。HV_ECU50使第一旋转机MG1作为发电机工作而减少拖曳损失。具体而言，HV_ECU50向第一旋转机MG1施加微小的转矩而发电，将第一旋转机MG1的转速设为0旋转。由此，能够减少第一旋转机MG1的拖曳损失。而且，在即使MG1转矩为0而利用齿槽转矩能够将MG1转速维持成0时，也可以不增加MG1转矩。或者，也可以通过第一旋转机MG1的d轴锁定而将MG1转速设为0。
第一齿圈13与第二行星轮架24连带旋转而进行正旋转。在第一行星齿轮机构10中，由于离合器CL1及制动器BK1为被释放的空挡的状态，因此发动机1未连带旋转，而第一行星轮架14停止旋转。由此能够较大地取得再生量。第一太阳轮11空转而进行负旋转。需要说明的是，第一行星齿轮机构10的空挡(中立)状态是在第一齿圈13与第一行星轮架14之间未传递动力的状态、即发动机1与第二行星齿轮机构20被分开而动力的传递被隔断的状态。第一行星齿轮机构10当离合器CL1或制动器BK1的至少任一方卡合时，成为将发动机1与第二行星齿轮机构20连接的连接状态。
在单独马达EV模式下的行驶时，蓄电池的充电状态成为充满，产生无法取得再生能量的情况。这种情况下，可考虑并用发动机制动的情况。通过将离合器CL1或制动器BK1卡合，而能够将发动机1与驱动轮32连接，使发动机制动作用于驱动轮32。如图4的三角形标记所示，当以单独马达EV模式将离合器CL1或制动器BK1卡合时，能够使发动机1为连带旋转状态，能够通过第一旋转机MG1提升发动机转速而成为发动机制动状态。
在双马达EV模式下，HV_ECU50将离合器CL1及制动器BK1卡合。图6是双马达EV模式的共线图。通过离合器CL1卡合，来限制第一行星齿轮机构10的差动，通过制动器BK1卡合，来限制第一太阳轮11的旋转。因此，第一行星齿轮机构10的全部旋转要素的旋转停止。通过限制作为输出要素的第一齿圈13的旋转，而将与之连接的第二行星轮架24锁定为0旋转。
HV_ECU50将行驶驱动用的转矩分别向第一旋转机MG1及第二旋转机MG2输出。第二行星轮架24通过限制旋转，对于第一旋转机MG1的转矩，取得反力，能够将第一旋转机MG1的转矩从第二齿圈23输出。第一旋转机MG1在前进时输出负转矩而进行负旋转，由此能够从第二齿圈23输出正的转矩。另一方面，在后退时，第一旋转机MG1输出正转矩而进行正旋转，由此能够从第二齿圈23输出负的转矩。
在HV行驶中，作为差动部的第二行星齿轮机构20以工作状态为基本，变速部的第一行星齿轮机构10进行低/高的切换。图7是低状态的HV行驶模式(以下，也记载为“HV低模式”)的共线图，图8是高状态的HV行驶模式(以下，也记载为“HV高模式”)的共线图。
在HV低模式下，HV_ECU50将离合器CL1卡合，并将制动器BK1释放。通过离合器CL1卡合，第一行星齿轮机构10被限制差动，各旋转要素11、13、14一体旋转。因此，发动机1的旋转既未增速也未减速，等速地从第一齿圈13向第二行星轮架24传递。
另一方面，在HV高模式下，HV_ECU50将离合器CL1释放，并将制动器BK1卡合。通过制动器BK1卡合来限制第一太阳轮11的旋转。由此，第一行星齿轮机构10成为向第一行星轮架14输入的发动机1的旋转被增速而从第一齿圈13输出的过驱动(OD)状态。这样，第一行星齿轮机构10能够对发动机1的旋转进行增速而输出。过驱动时的第一行星齿轮机构10的变速比可以设为例如0.7。
这样，由离合器CL1及制动器BK1构成的切换装置切换限制第一行星齿轮机构10的差动的状态和允许第一行星齿轮机构10的差动的状态而使第一行星齿轮机构10变速。混合动力车辆用驱动装置1-1通过包含第一行星齿轮机构10、离合器CL1及制动器BK1的变速部能够进行HV高模式与HV低模式的切换，能够提高车辆100的传递效率。而且，在变速部的后段，串联地连接有作为差动部的第二行星齿轮机构20。由于第一行星齿轮机构10能够切换成过驱动，因此具有可以不使第一旋转机MG1较大地高转矩化的优点。
接着，说明本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1的效果。
本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1具备发动机1、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2、将发动机1的旋转向驱动轮32侧传递的第一行星齿轮机构10、使第一行星齿轮机构10变速的作为切换装置的离合器CL1及制动器BK1，是第一旋转机MG1配置在与发动机1同轴上且第二旋转机MG2配置在与发动机1不同的轴上的多轴式。第一行星齿轮机构10在发动机1与第一旋转机MG1之间配置在同轴上，离合器CL1及制动器BK1以第一旋转机MG1为基准而配置在与发动机1相反的一侧。
通过该结构，从作为变速部的要素的第一行星齿轮机构10分离地配置离合器CL1及制动器BK1，在发动机1与第一旋转机MG1之间仅配置变速部的要素中的第一行星齿轮机构10，因此能够减小变速部的径向长度、轴向长度，能够提高搭载性。因此，即使在将驱动装置适用于FF(前置发动机前轮驱动)车辆或RR(后置发动机后轮驱动)车辆的情况等存在纵梁等引起的空间限制的情况下，在搭载面上也有利。
另外，本实施方式的混合动力车辆用驱动装置1-1具备将第一行星齿轮机构10与驱动轮32连接的第二行星齿轮机构20。第二行星齿轮机构20具有与第一行星齿轮机构10的输出要素(第一齿圈13)连接的第二行星轮架14、与第一旋转机MG1连接的第二太阳轮21、与第二旋转机MG2及驱动轮32连接的第二齿圈23。第二行星齿轮机构20在第一行星齿轮机构10与第一旋转机MG1之间配置在同轴上。
通过该结构，将第一行星齿轮机构10和第二行星齿轮机构20彼此相邻配置，从而能够将两者用的润滑油路汇集。
以上，虽然说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式是作为例子而提示的方式，并没有限定发明的范围。上述实施方式可以通过其他的各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。上述实施方式或其变形与包含于发明的范围或主旨同样地，包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围。
在上述实施方式中，例示了作为变速部的切换装置的制动器BK1及离合器CL1从发动机1侧起按照制动器BK1、离合器CL1的顺序排列的结构，但切换装置只要以第一旋转机MG1为基准而配置在与发动机1相反的一侧即可，也可以更换制动器BK1与离合器CL1的位置。
另外，在上述实施方式中，如图1所示，例示了在切换装置中离合器CL1的外周侧配置制动器BK1的结构，但也可以形成为例如将离合器CL1和制动器BK1沿轴向排列配置而进一步缩小切换装置的径向长度的结构。
标号说明
1-1 混合动力车辆用驱动装置
1 发动机(燃机)
10 第一行星齿轮机构(第一差动机构)
11 第一太阳轮
13 第一齿圈
14 第一行星轮架
20 第二行星齿轮机构(第二差动机构)
21 第二太阳轮(第二旋转要素)
23 第二齿圈(第三旋转要素)
24 第二行星轮架(第一旋转要素)
29 差速器环齿轮
31 驱动轴
32 驱动轮
50 HV_ECU
60 MG_ECU
70 发动机_ECU
100 车辆
CL1 离合器(切换装置)
BK1 制动器(切换装置)
MG1 第一旋转机
MG2 第二旋转机

Claims (4)

1.一种混合动力车辆用驱动装置，其特征在于，具备：
发动机；
第一旋转机；
第二旋转机；
第一差动机构，将所述发动机的旋转向驱动轮侧传递；及
切换装置，使所述第一差动机构变速，
所述混合动力车辆用驱动装置为如下的多轴式：所述第一旋转机与所述发动机配置在同轴上，所述第二旋转机配置在与所述发动机的轴不同的轴上，
所述第一差动机构在所述发动机与所述第一旋转机之间配置在同轴上，
所述切换装置以所述第一旋转机为基准而配置在与所述发动机相反的一侧。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆用驱动装置，其特征在于，
所述混合动力车辆用驱动装置具备将所述第一差动机构与所述驱动轮连接的第二差动机构，
所述第二差动机构具有与所述第一差动机构的输出要素连接的第一旋转要素、与所述第一旋转机连接的第二旋转要素、与所述第二旋转机及所述驱动轮连接的第三旋转要素，
所述第二差动机构在所述第一差动机构与所述第一旋转机之间配置在同轴上。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆用驱动装置，其特征在于，
所述混合动力车辆用驱动装置具备差动装置的差速器环齿轮，所述差动装置以与所述发动机配置在不同的轴上的方式配置在从所述第二差动机构向所述驱动轮的动力传递路径上，
所述差速器环齿轮在轴向位置上配置在所述发动机与所述第一旋转机之间。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆用驱动装置，其特征在于，
所述混合动力车辆用驱动装置具备将来自所述差动装置的动力向左右的所述驱动轮分别传递的一对驱动轴，
所述一对驱动轴的从所述差动装置到所述驱动轮为止的长度为左右等长。
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